Внутренняя среда организма
Шрифт:
Среди них оказалось немалое число гормонов общего действия, тканевых гормонов, нейрогормонов, вазоактивных соединений.
С каждым годом растет число «расшифрованных» метаболитов. В 1947 г. был открыт серотонин. Независимо друг от друга У. Эйлер и М. Гольдблатт обнаружили целый класс биологически активных веществ — простагландинов, принимающих активное и обязательное участие в деятельности нервной системы, течении температурной и воспалительной реакций, регуляции желудочной секреции, менструального цикла, зачатия, родов и т. д. Особо важное значение имеют простагландины в осуществлении действия гормонов на клетку.
Из бычьих околоушных желез получен гормон паротин, активирующий
К физиологически активным соединениям мы относим ныне катехоламины с их предшественниками и продуктами превращения: ацетилхолин, гистамин, серотонин, простагландины, кинины, получившие в последние годы широкую известность опиоидные гормоны. К ним же можно причислить и многие другие продукты обмена веществ органов и тканей, как полученные в чистом виде, так и еще не идентифицированные, обладающие специфическим целенаправленным действием. Работы по изучению метаболитов подготовили почву для выявления, классификации и синтеза ряда гормонов, нейрогормонов, тканевых гормонов медиаторов и модуляторов физиологического процесса.
С каждым годом расширяется и углубляется наука о молекулярных аспектах, интимной сущности и многоступенчатой координации жизненных процессов, о значении рецептивных белков клетки (гуморальных рецепторов) в нейрогуморальной регуляции функций, о гуморальном «общении» клеток и т. д. Нервно (вегетативно)-гуморально-гормональная система регуляции в организме человека и животных функционирует как единое целое, звенья которой взаимосвязаны. Эту систему можно разложить на отдельные слагаемые, что мы и делаем, анализируя ее участие в физиологических процессах, но нельзя расчленить, забывая о ее неделимости.
Для современной физиологии чрезвычайно характерен переход на химические рельсы. Не только сформировался, но уже занял обширную территорию целый раздел науки, который по праву можно назвать «химической физиологией». Это не всем известная биологическая химия, изучающая химические явления в живой природе, а именно физиология, т. е. наука о процессах, совершающихся в живой материи, использующая для решения стоящих перед ней задач все достижения современной химии — неорганической, органической, физической, медицинской. Вместе с тем это физиология молекулярная, изучающая жизнь и превращений веществ на субклеточном и молекулярном уровнях, проникающая в функции отдельных элементов клеток, органов, функциональных систем, целостного организма. Чем выше развит организм, тем сложнее регулирующие его деятельность системы.
Попытку классифицировать по химическому строению неспецифические вещества, обладающие определенной физиологической активностью, предпринял немецкий ученый М. Гуггенгейм. Под названием «биогенные амины» он объединил разнообразные биологически активные вещества алифатического, жирноароматического и гетероциклического ряда. Хотя классификация Гуггенгейма, составленная в 1940 г., устарела и название «биогенные амины» относится лишь к определенным химическим соединениям, все же она сохраняет, быть может, только историческое значение до наших дней.
К биологическим веществам нерасшифрованной к этому времени природы он отнес вещество гистаминоподобного действия вазодилатин, полученное из слизистой кишечника, гормонал — вещество из слизистой кишечника, усиливающее перистальтику, лиенин, полученный из селезенки, эйтонин — препарат печени, автоматик, полученный из сердца, прессорную субстанцию Коллипа из мышц и т. д.
К числу более сложных, обладающих специфическим действием продуктов обмена относятся гормоны, выделяемые в кровь железами внутренней секреции (надпочечниками, гипофизом, щитовидной железой, половыми железами и т. д.), и медиаторы — передатчики нервного возбуждения (стр. 42). Это необычайно активные химические вещества, участвующие в подавляющем большинстве физиологических и биохимических процессов, протекающих в организме. Они оказывают самое активное влияние на разные стороны деятельности организма. Гормоны способны перестроить психическую деятельность, ухудшить и улучшить настроение, стимулировать физическую и умственную работоспособность, возбуждать и подавлять половую активность. Любовь, зачатие, развитие плода, рост, созревание, инстинкты, эмоции, здоровье, болезни проходят в нашей жизни под знаком эндокринной системы. Экстракты из желез внутренней секреции, а также химически чистые гормоны, искусственно синтезированные в лаборатории, применяются при лечении многих заболеваний. Очищенные и синтетические гормональные препараты приносят огромную пользу людям. Учение о физиологии, фармакологии и патологии органов внутренней секреции превратилось за последние годы в один из важнейших разделов современной биологии.
Но сегодня уже можно сказать с уверенностью, а не только в виде теоретического предположения, что в живом организме клетки эндокринных желез выбрасывают в кровь не химически чистый гормон, а комплексы веществ, содержащие сложные продукты обмена (белкового, липидного, углеводного), тесно связанные с активным началом и усиливающие или ослабляющие его действие.
Эти неспецифические вещества принимают непосредственное участие в гармоническом регулировании жизненных функций организма. Поступая в кровь, лимфу, тканевую жидкость, они играют важную роль в гуморальной регуляции физиологических процессов, осуществляемой через внутреннюю среду организма.
На разных этапах эволюции, когда нервная система отсутствует, взаимосвязь между отдельными клетками и даже органами осуществляется гуморальным путем. Но по мере развития нервного аппарата, по мере его совершенствования на высших ступенях физиологического развития гуморальная система все больше и больше подчиняется нервной. Образующиеся под влиянием нервных импульсов разнообразные продукты обмена веществ (метаболизма), в свою очередь, могут действовать как раздражители на клетки органов или окончания чувствительных нервов, вызывая рефлекторным путем определенные физиологические, а иногда и патологические процессы.
В течение многих лет перед исследователями возникал вопрос о том, как взаимодействуют во внутренней среде организма — крови, лимфе, тканевой жидкости — биологически активные вещества, синтезирующие и расщепляющие ферменты, связывающие и освобождающие из связанной формы механизмы. Оставался и в какой-то мере остается нерешенным вопрос, каким образом некоторые биологически активные вещества обнаруживаются в крови, несмотря на наличие в ней высокоактивных ферментов, почти мгновенно разрушающих их после того, как кровь собрана в пробирку для тех или других лабораторных исследований. Так, например, нелегко ответить, почему в крови удается обнаружить свободный ацетилхолин при наличии системы мощных холинэстераз или обнаруживается гистамин наряду с диаминоксидазой, почти мгновенно его расщепляющей.